1 commentaire

tea cup
À l’heure où l’on boit du chocolat chaud et qu’on ne sait toujours pas quoi offrir le 25 décembre, voici peut-être une idée : que pensez vous des tasses qui changent de couleurs si on verse une boisson chaude à l’intérieur ? On les voit de plus plus en plus : ce sont des tasses thermoréactives (ou thermochromiques). En plus de représenter un cadeau amusant, c’est aussi l’occasion de faire un peu de sciences !

Le procédé utilisé sur les tasses n’est pas nouveau et il existe depuis longtemps dans les objets dont la couleur change quand ils sont réchauffés : peluches, jouets, brosses à dents… Le fonctionnement y est identique que dans les tasses.

Le principe de fonctionnement des peintures thermoréactives est similaire à celui des lunettes qui se teignent toutes seules (lunettes photochromiques). Ce qui change est simplement l’activateur du changement de couleur.

Dans les lunettes photochromiques, les molécules d’halogénure d’argent présentes dans le verre libèrent de l’argent métallique quand elles sont exposées aux rayons ultraviolet du Soleil. L’argent métallique est noire et les lunettes se teignent. Quand l’exposition aux UV cesse, l’argent est réabsorbé par les ions halogénure et le verre redevient transparent. Ce sont les UV qui modifient la structure de certaines molécules, modifiant par le même coup leurs propriétés optiques et donc celles du verre également.

Pour la peinture thermoréactive, on observe un phénomène similaire : une des molécules utilisées dans la peinture change de forme lorsqu’on la chauffe au dessus d’une certaine température.
La plupart du temps, la molécule est légèrement modifiée et les longueurs d’ondes de lumière absorbées et réémises changent. Un pigment bleu quand il fait froid devient ainsi vert quand il fait chaud.
Mieux, certaines molécules sont transparentes, ou noires sous une température et colorées sous une autre : ceci donne un effet d’apparition ou de disparition dans la peinture.

Lorsque la température baisse, la molécule reprendre sa structure initiale et la couleur reprend sa valeur « froide ».

Dans certains cas, le changement est induit indirectement : on utilise une molécule qui change de couleur en fonction qu’un paramètre différent de la température (comme par exemple le pH). C’est alors une molécule secondaire qui modifie le pH de la première en fonction de la température. Le changement de température induit donc un changement de pH à cause d’une première molécule, qui lui-même réagit avec une seconde molécule dans la peinture qui prend alors une autre couleur.

Enfin, notons qu’il existe également des cristaux dont la structure varie légèrement en fonction de la température. L’interaction entre la lumière incidente et le cristal produit des couleurs par interférence, et la modification de la structure cristalline entraîne automatiquement une modification des interférences.
Une version extrême de cet effet est observée lorsque l’on plonge une diode lumineuse dans de l’azote liquide (comme dans cette vidéo) : le cristal de silicium composant la LED se contracte et la lumière émise a une longueur d’onde différente, plus faible.

  • Vous pouvez trouver ces tasses thermoréactives par exemple sur Cadeau Maestro, entre autres cadeaux tout au long de l’année.

image d’en-tête de Sean Welton

1 commentaire

gravatar
seb a dit :

Merci pour l'info sur les lunettes. Je pensais que c'était la lumière qui les faisaient changer de couleur du coup j'hésitais à en porter en me disant que d'être la journée devant un écran avec des lunettes teintées ça risquait de m'abîmer la vue, mais si ce sont les UV il y a moins de chance qu'elles se teintent.


Votre commentaire sera visible après validation par le webmaster.